Patogenéza hypotrofie

Patogenéza hypotrofie je zložitá. Napriek rozmanitosti etiologických faktorov je založená na chronickej stresovej reakcii - jednej z univerzálnych nešpecifických patofyziologických reakcií tela, ktorá sa vyskytuje pri mnohých ochoreniach, ako aj pri dlhodobom vystavení rôznym škodlivým faktorom.

Vplyv stresových faktorov spôsobuje komplexné zmeny a komplexnú reakciu všetkých článkov neuroendokrinno-imunitného systému, čo vedie k radikálnej reštrukturalizácii metabolických procesov a zmene reaktivity tela. Bazálny metabolizmus dieťaťa sa prudko zvyšuje a výrazne sa zvyšuje potreba energie a plastického materiálu.

Zvýšené potreby bielkovín a kalórií u detí s patológiou)

Štát	Klinické prejavy	Potreba
		Energia, %	Bielkoviny, %
Zdravé	Žiadne	100	100
Mierny stres	Anémia, horúčka, mierna infekcia, menší chirurgický zákrok	100 – 120	150 – 180
Mierny stres	Poranenie pohybového aparátu, exacerbácia chronického ochorenia	120 – 140	200 – 250
Významný stres	Sepsa, ťažká trauma, rozsiahly chirurgický zákrok	140 – 170	250 – 300
Silný stres	Ťažké popáleniny, rýchla rehabilitácia v prípade hypotrofie	170 – 200	300 – 400

Hormonálna odpoveď pri hypotrofii je kombinovaná, ale prevláda katabolický smer procesov. Zvýšenie hladiny katecholamínov, glukagónu a kortizolu (silné katabolické hormóny) vedie k zvýšenej lipolýze a deštrukcii bielkovín s mobilizáciou aminokyselín (predovšetkým z kostrových svalov), ako aj k aktivácii pečeňovej glukoneogenézy. Okrem toho sa zvyšuje aktivita hormónov štítnej žľazy, zvyšuje sa hladina antidiuretického hormónu a dochádza k rozvoju hyperaldosteronizmu, čo významne mení elektrolytovú rovnováhu v tele dieťaťa s hypotrofiou. Okrem katabolických hormónov sa zvyšuje aj produkcia anabolických hormónov, najmä STH, ale jeho koncentrácia sa zvyšuje na pozadí nízkej hladiny somatomedínov a inzulínu podobného rastového faktora, čo úplne neutralizuje jeho aktivitu. Hladina iného anabolického hormónu - inzulínu - je pri hypotrofii zvyčajne znížená, okrem toho je jeho aktivita narušená na receptorovej a postreceptorovej úrovni. Možné príčiny inzulínovej rezistencie pri hypotrofii:

• významné zvýšenie aktivity protiinzulárnych hormónov;
• vysoké hladiny neesterifikovaných mastných kyselín v sére na pozadí aktivovanej lipolýzy;
• nerovnováha elektrolytov vo forme znížených hladín chrómu, draslíka a zinku.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Vodno-elektrolytová nerovnováha

Takéto poruchy neuroendokrinnej regulácie u detí s hypotrofiou vedú k významným zmenám vo vnútornom prostredí tela a zložení tela. Úroveň celkovej hydratácie prudko stúpa: obsah vody v tele sa zvyšuje o 20 – 25 % a dosahuje 89 % celkovej telesnej hmotnosti, zatiaľ čo u detí toto číslo bežne nepresahuje 60 – 67 %. Úroveň hydratácie sa zvyšuje v dôsledku intracelulárnej aj (vo väčšej miere) extracelulárnej tekutiny. Súčasne sa pozoruje redistribúcia tekutiny v tele: tekutina sa koncentruje hlavne v intersticiálnom priestore a BCC prudko klesá (na 50 % normálnej hladiny), čo pravdepodobne súvisí s rozvojom hypoalbuminémie a poklesom osmotického tlaku krvnej plazmy u detí s hypotrofiou.

Zníženie BCC spôsobuje zníženie prietoku a filtrácie plazmy obličkami, čo stimuluje ďalšie zvýšenie produkcie antidiuretického hormónu a aldosterónu a retenciu sodíka a vody v tele, čím sa uzatvára začarovaný kruh. U detí s hypotrofiou sa pozoruje prudký nadbytok sodíka v tele aj bez edému a sodík sa hromadí prevažne v medzibunkovom priestore. Obsah celkového sodíka v tele s hypotrofiou sa zvyšuje takmer 8-krát, zatiaľ čo jeho hladina v sére môže zostať v normálnom rozmedzí alebo byť mierne zvýšená. Hladina celkového draslíka v tele klesá na 25-30 mmol/kg, u zdravého dieťaťa je toto číslo 45-50 mmol/kg. Pokles obsahu celkového draslíka priamo súvisí s inhibíciou syntézy bielkovín a retenciou sodíka v tele. Pri hypotrofii sa znižuje aj hladina ďalších minerálov: horčíka (o 20-30 %), fosforu, železa, zinku, medi. Zaznamenáva sa nedostatok väčšiny vitamínov rozpustných vo vode a tukoch.

Zmeny v metabolizme bielkovín

Metabolizmus bielkovín podlieha najväčším zmenám pri hypotrofii. Celkový obsah bielkovín v tele dieťaťa s hypotrofiou sa znižuje o 20-30%. Zaznamenáva sa pokles svalového (o 50%) aj viscerálneho proteínového poolu. Celková hladina albumínu v tele sa znižuje o 50%, ale extravaskulárny albumínový pool sa aktívne mobilizuje a vracia sa do obehu. Koncentrácia väčšiny transportných bielkovín v krvnej plazme sa znižuje: transferín, ceruloplazmín, proteín viažuci retinol. Hladina fibrinogénu a väčšiny faktorov zrážanlivosti krvi (II, VII, X, V) sa znižuje. Zloženie aminokyselín v bielkovinách sa mení: hladina esenciálnych aminokyselín sa znižuje o 50%, podiel aminokyselín s rozvetveným bočným reťazcom sa znižuje, obsah valínu sa znižuje 8-krát. V dôsledku potlačenia katabolizmu lyzínu a histidínu zostáva ich hladina prakticky nezmenená. Obsah alanínu a iných glykogénnych aminokyselín v tele sa výrazne zvyšuje v dôsledku rozkladu svalových bielkovín a zvýšenia aktivity transamináz vo svalovom tkanive.

Zmeny v metabolizme bielkovín sú postupné a adaptívne. Telo sa prispôsobuje výrazne zníženému prítoku bielkovín zvonku a dieťa s hypotrofiou zažíva „konzerváciu“ vlastného metabolizmu bielkovín. Okrem inhibície syntézy sa rozpad albumínu spomaľuje v priemere o 50 %. Polčas rozpadu albumínu sa zdvojnásobuje. Pri hypotrofii sa účinnosť reutilizácie aminokyselín v tele zvyšuje na 90 – 95 %, pričom normálne toto číslo nepresahuje 75 %. Enzymatická aktivita pečene sa zvyšuje so súčasnou inhibíciou produkcie a vylučovania močoviny (až na 65 – 37 % normálnej hladiny). Svalové bielkoviny sa aktívne využívajú na udržanie adekvátnej hladiny sérových a pečeňových bielkovinových zásob. Vo svalovom tkanive sa vyvíja inhibícia syntetickej aktivity a zvyšuje sa vylučovanie kreatinínu, hydroxyprolínu a 3-metylhistidínu močom.

[ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Zmeny v metabolizme tukov

V dôsledku zvýšenej lipolýzy sa u detí s hypotrofiou pozoruje trojnásobný pokles objemu tukového tkaniva. Tuky sa aktívne využívajú na procesy glukoneogenézy, čo vedie k zníženiu hladiny triglyceridov, cholesterolu a fosfolipidov v sére. V krvnej plazme prakticky chýbajú lipoproteíny s veľmi nízkou hustotou a koncentrácia lipoproteínov s nízkou hustotou je výrazne znížená. V dôsledku nedostatku apoproteínov, nedostatku lyzínu, cholínu a karnitínu v tele je narušená syntéza lipoproteínov. Zaznamenáva sa výrazný nedostatok esenciálnych mastných kyselín. Znížená aktivita lipoproteínovej lipázy vedie k narušeniu využitia triglyceridov v tkanivách; preťaženie triglyceridmi (ich obsah sa zvyšuje o 40 %) s nedostatočným množstvom lipoproteínov s nízkou hustotou negatívne ovplyvňuje funkciu pečene, čo vedie k rozvoju balónovania a tukovej degenerácie hepatocytov.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Zmeny v gastrointestinálnom trakte

Dystrofické zmeny v sliznici tenkého čreva vedú k atrofii klkov a vymiznutiu kefkového lemu. Sekrečná funkcia tráviacich žliaz je narušená, kyslosť žalúdočnej šťavy sa znižuje a produkcia a aktivita tráviacich enzýmov a žlčových sekrétov je inhibovaná. Bariérová funkcia črevnej sliznice trpí: je narušená medzibunková interakcia enterocytov, je inhibovaná produkcia lyzozýmu a sekrečného imunoglobulínu A. V dôsledku dystrofie svalových vrstiev črevnej steny je narušená črevná motilita, vyvíja sa celková hypotenzia a dilatácia s periodickými vlnami antiperistaltiky. Takéto zmeny v gastrointestinálnom trakte vedú k rozvoju maldigescie, malabsorpcie, vzostupnej bakteriálnej kontaminácie tenkého čreva a zhoršeniu BEM.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ]

Zmeny v kardiovaskulárnom systéme

U detí s hypotrofiou sa kardiovaskulárny systém vyznačuje tendenciou k rozvoju centralizácie krvného obehu, ktorá sa vyskytuje na pozadí hypovolémie a prejavuje sa hyperdynamickou reakciou myokardu, pľúcnou hypertenziou, spastickým stavom prekapilárnych arteriol a zhoršenou mikrohemocirkuláciou so známkami „kalového syndrómu“ v mikrocievach. Hemodynamické poruchy sú patogeneticky spojené s chronickou stresovou reakciou. Pri hypotrofii I. a II. stupňa sa zaznamenáva zvýšená sympatiktonia a zvýšená aktivita centrálneho regulačného okruhu, pri III. stupni „zlyhanie adaptácie“, decentralizácia regulácie s prechodom na autonómne úrovne. Pri ťažkej forme hypotrofie sa zaznamenáva negatívny chronotropný účinok, tendencia k hypotenzii, bradykardia a vysoké riziko hypovolemického šoku. Infúzna terapia by sa však mala používať s mimoriadnou opatrnosťou, pretože v dôsledku vysokej hydratácie tkanív, zmien v mikrocirkulačnom riečisku a rozvoja sodíkovo-draslíkovej nerovnováhy existuje vysoké riziko rýchleho rozvoja kardiovaskulárneho zlyhania a syndrómu náhleho úmrtia v dôsledku asystólie.

[ 30 ], [ 31 ], [ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ]

Zmeny v imunitnom systéme

U detí s hypotrofiou sa vyvíja prechodná sekundárna imunodeficiencia (metabolická imunodepresia). Patogénnym spojením porúch imunologickej reaktivity pri hypotrofii sú metabolické posuny spojené s výrazným nedostatkom plastickej hmoty (bielkovín), nestabilitou metabolizmu sacharidov s vrcholmi prechodnej hyperglykémie a prechodom metabolizmu prevažne na metabolizmus lipidov. Zaznamenávajú sa poruchy vrodenej aj získanej imunity. Poruchy vrodenej imunitnej ochrany pri hypotrofii sa týkajú najmä mikrocytárnej fagocytózy. V dôsledku zhoršeného dozrievania neutrofilov a ich mobilizácie z kostnej drene sa počet cirkulujúcich neutrofilov pri hypotrofii mierne znižuje, ale ich funkčná aktivita trpí výrazne: chemitaktická a opsonizačná aktivita neutrofilov je potlačená, ich schopnosť lýzovať fagocytované baktérie a huby je narušená. Funkcia makrofágov trpí mierne. Hypotrofia nevedie k významným poruchám komplementového systému, ale keď sa superponuje infekcia, ten sa rýchlo vyčerpá. Zaznamenáva sa pokles počtu a lytickej aktivity NK buniek. Pri získanej imunite je bunková väzba imunitnej obrany najviac poškodená pri hypotrofii. Sú potlačené primárne aj sekundárne bunkové imunitné odpovede. Absolútny počet T buniek, najmä CD4, sa znižuje a pomer CD4/CD8 je narušený. Hladina imunoglobulínov sa zvyčajne nemení, ale tieto protilátky majú nízku afinitu a špecificitu.

[ 38 ], [ 39 ], [ 40 ], [ 41 ]

Kwashiorkor

Kwashiorkor je špeciálny typ hypotrofie, pri jeho vývoji zohráva významnú úlohu prevažne sacharidová strava s prudkým deficitom bielkovinovej potravy a vrstvením sekundárnej infekcie na pozadí nedostatočnej výživy a zhoršenej adaptácie, čo spôsobuje významnú reštrukturalizáciu metabolických procesov v tele a predovšetkým proteínosyntetickej funkcie pečene. V pečeni je blokovaná syntéza viscerálnych transportných proteínov (ako je albumín, transferín, lipoproteíny) a aktivuje sa produkcia proteínov akútnej fázy potrebných na zabezpečenie zápalovej reakcie tela. Na pozadí deficitu transportných proteínov sa rýchlo vyvíja hypoonkotický edém a tuková degenerácia pečene. Kwashiorkor, podobne ako iné formy hypotrofie, je prejavom klasickej stresovej reakcie, ale jeho vývoj je zrýchlený, preto sú vyššie opísané poruchy homeostázy pravdivé aj pre túto formu hypotrofie, ale sú akútnejšie a intenzívnejšie.